背景技術(shù)

氮雜環(huán)化合物中因有大量N-N、C-N鍵及較大的環(huán)張力，因而生成焓很高。而且這類化合物具有高氮低碳?xì)涞奶攸c(diǎn)，從而具有較高的密度。此外，氮雜環(huán)分子中氮、氧原子的電負(fù)性高，尤其氮雜芳環(huán)體系還能形成類苯結(jié)構(gòu)的大π鍵，具有鈍感、熱穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，在含能材料的研究中備受重視。3-硝基吡唑作為典型的氮雜環(huán)化合物，是合成3，4-二硝基吡唑（DNP）等新型炸藥的重要中間體，自從Jassen首次硝化3-硝基吡唑得到了DNP后，人們以吡唑?yàn)樵?，合成?-硝基吡唑中間體，然后對(duì)其再硝化生成DNP的相關(guān)研究層出不窮。

通常合成3-硝基吡唑的方法為兩步反應(yīng)合成， 即將吡唑硝化得到N-硝基吡唑，然后將N-硝基吡唑在有機(jī)溶劑里重排得到3-硝基吡唑。合成路線中發(fā)生重排反應(yīng)的高沸點(diǎn)溶液通常是苯腈、苯甲腈和正辛醇，但這些物質(zhì)具有毒性、易揮發(fā)產(chǎn)生刺激性氣味和價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)。本文將吡唑硝化后的反應(yīng)液不經(jīng)中間體（N-硝基吡唑）的分離提純，直接在水熱釜中高壓反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了一鍋法合成3-硝基吡唑。

合成方法

取10.7mL醋酐于100mL四口瓶中，冰水浴控溫，在攪拌下緩慢加入4.0g吡唑。待其溶解后用筒形分液漏斗逐漸加入4.4mL發(fā)煙硝酸，溫度控制在5℃以下。將四口瓶置于冰水浴中反應(yīng)1h，N-硝基吡唑在此期間沉淀。

將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移至水熱釜后置于烘箱內(nèi)，在170℃下保溫3h。待水熱釜冷卻至室溫后，將反應(yīng)液倒至50g的碎冰中，發(fā)現(xiàn)有淺黃的固體析出，在冰水浴下攪拌1h后抽濾。然后將濾液用乙酸乙酯萃取3次（30、20、10mL），將有機(jī)相置于培養(yǎng)皿中，在通風(fēng)櫥中晾干，發(fā)現(xiàn)有淺黃色固體析出，經(jīng)表征確定抽濾和萃取產(chǎn)物均為3-硝基吡唑，收率46.2%。

參考文獻(xiàn)

［1］劉威,李永祥,許元?jiǎng)偟?一鍋法合成3-硝基吡唑的研究[J].精細(xì)化工中間體,2015,45(05):60-62.